Tiede

Sinivärin tuottaminen on yhä taistelun takana: Tutkijoilta kesti vuosia jalostaa ruususta edes hailakan sininen

Ei ihme, että aikoinaan ultramariini maksoi enemmän kuin kulta.

Aitoja sinisiä ylioppilasruusuja ei voi ostaa, vaikka haluaisi. Siniset ruusut ovat värjättyjä, ja niitä myydään varoitusten kera: ”Käsittele varoen, väri tarttuu helposti!”

Monien tutkimusten mukaan sininen on suosituin väri ympäri maailman. Sinistä on kuitenkin vaikeampi valmistaa kuin muita värejä. Niin vaikeaa, että paremman puutteessa sinne päinkin kelpaa.

Musiikkipalkinto Grammyn jakotilaisuutta juhlistetaan hienostuneilla kukkakimpuilla, joihin nykyään kuuluu myös sinivivahteinen, malvan värinen ruusu. Sitä tuottaa japanilainen Suntory.


Yhtiön kasvitutkija ja keksijä Yoshikazu Tanaka ja hänen työtoverinsa alkoivat jalostaa sinistä ruusua jo vuonna 1990.

Ensiksi tutkijat eristivät sinisen värin geenejä petuniasta ja siirsivät niitä ruusuun. Ei onnistunut. Ruusuista tuli yhä punaisia.

Tutkijat jatkoivat toimivan geenin etsintää sitkeästi muista kukista. Lopulta he saavuttivat osittaisen voiton. Orvokista siirretty geeni sai syntymään nykyisen haaleansinisen ruusunkukan.

Tutkijoilta meni vielä viisi vuotta uuden siirtogeenisen ruusun turvallisuuden ja luontoystävällisyyden todistamiseen ja myyntiluvan hankkimiseen.

Grammy-kimpun puolisinisen ruusulajikkeen, Applausen, he julkistivat vuonna 2009, noin kahdenkymmenen vuoden kuluttua kehitystyön alkamisesta.

Tanaka kertoi tänä vuonna tiedelehti Sciencelle toivovansa, että hän näkee täyssinisen ruusun vielä ennen eläköitymistään eli viiden vuoden sisällä.

Häntä on rohkaissut onnistuminen sinisen krysanteemin jalostamisessa. Tanaka ja hänen kumppaninsa Tsukuban vihannes- ja kukkainstituutista siirsivät tarvittavat geenit siniherneestä ja maariankellosta.

Sinisten pigmenttien valikoima maailmassa on pienempi kuin muiden. Niitä on maailmanhistorian aikana löydetty tai keksitty alle kaksikymmentä. Punaisia tunnetaan yli kaksisataa.

Niinpä sinivärit ovat olleet ylellisyystuotteita. Renessanssin aikana siniväri ultramariini maksoi enemmän kuin kulta. Sitä saatiin Afganistanin lapislatsulista eli puolijalokiveksi luokitellusta lasuurikivestä.

 

Halutun värin saamiseksi molekyylissä on oltava juuri oikean korkuiset energiaportaat.

Värit riippuvat valon aallonpituuksista. Sinisen väripigmentin täytyy imeä pitkäaaltoista punaista ja heijastaa lyhytaaltoista sinistä valoa.

Mikrotasolla imeminen ja heijastaminen tarkoittaa elektronien siirtymistä energiatasoilta toiselle pigmenttimolekyyleissä. Halutun värin saamiseksi molekyylissä on oltava juuri oikean korkuiset energiaportaat.

Sinisen värin fysiikka ja kemia on erityisen monimutkaista. Sinistä synnyttävät antosyaani- ja delfinidiini-nimiset pigmentit, mutta eivät niistäkään kaikki.

Saksalainen kemisti Richard Willstätter sai vuonna 1915 Nobelin palkinnon lehtivihreän tutkimuksesta, mutta häntä kiinnosti myös sininen väri. Hän eristi vuonna 1913 neilikoista sinisen väriaineen ja antoi sille nimen syaani.

Myöhemmin hän erotti saman väriaineen ruususta, mutta kukan väri olikin punainen. Vuonna 2005 tutkijat saivat selville, että syaani ei synnytä sinistä väriä yksinään, vaan kemiallisten kavereiden kanssa.

Neilikan sinivärin saa aikaan kuuden syaanimolekyylin ja kuuden värittömän molekyylin plus vielä kahden metalli-ionin yhdistelmä. Yhdistelmän nimi on antosyaani.

Monissa kukissa on toista sinistä tuottavaa kemikaalia, delfinidiiniä. Eroa on yhden atomin verran. Delfinidiinissä on yksi happiatomi enemmän kuin antosyaanissa. Sen lisää yhdisteeseen eräs entsyymi. Valitettavasti tämä entsyymi puuttuu ruusukasveilta.


Luonto tekee myös toistaiseksi tuntemattomia temppuja, joilla sama geeni tuottaa eri väriä eri kukissa. Ihmiset joutuvat työskentelemään osin yrityksen ja erehdyksen menetelmällä päästäkseen juonesta perille.

Jotkut tutkijat etsivät sinistä väriä kivestä epäorgaanisen ke­mian menetelmin.

Lontoon University Collegen geologi David Dobson on valmistanut laboratoriossa sinkkigermanaattipohjaista väriä, jolla on jo kohtalaisen vahva sininen sävy. Takana on geologinen tutkimustyö.

Dobsonin varsinainen tutkimuskohde on maapallon vaippa eli kivikerros 400–700 kilometrin syvyydessä. Hänen tiiminsä kopioi syvyyksien oloja laboratoriossa puristimella, joka synnyttää 200 000 ilmakehän paineen.

Rauta, magnesium, pii ja happi muodostavat kovassa puristuksessa ringwoodiitti-nimistä mineraalia, joka sattuu olemaan väriltään syvän sinistä.


Dobson kiinnostui tutkimuskohteensa väristä nähtyään toista sinistä ainetta. Kemisti Mas Subramanianin ryhmä kemian alan jättiyrityksessä DuPontissa keksi sattumalta vuonna 2009 syvän sinisen pigmentin, joka koostuu mangaanista, indiumista ja yttriumista.

Tämä yhdiste oli ensimmäinen uusi sinipigmentti yli kahteensataan vuoteen. Indiumpitoinen pigmentti on kuitenkin kallista.

Puristimella synnytetty ringwoodiitti koostuu halvoista alkuaineista. Valitettavasti se säilyttää rakenteensa ja sinisen värinsä vain suuressa paineessa.

Kaikkien näiden haasteiden vuoksi siniset esineet on värjätty sellaisilla pigmenteillä, joita on ollut saatavissa; ei aina sellaisilla, joita olisi haluttu.

Kaikkien värien kanssa on ongelmia, kun haetaan ympäristöystävällisiä, myrkyttömiä ja halpoja materiaaleja.

Siniset farkut esimerkiksi värjätään indigolla, joka valmistetaan maaöljystä. Luonnon kasvi-indigo on kallista.

Uusien kemikaalien rinnalla on silti alettu tutkia vanhoja väriaineita. Perinteisiä värejä yritetään päivittää tieteen keinoin.

Natural Indigo Finland viljelee Nivalassa vanhaa indigon lähdettä, värimorsinkoa.


”Kaupallinen toiminta on käynnistymässä, ja haemme parhaillaan kumppaneita”, kertoo toimitusjohtaja Pasi Ainasoja. Yritys on tehnyt yhteistyötä muun muassa Aalto-yliopiston kanssa.

”Luonnonindigolla on maailmassa markkinoita. Sillä voidaan värjätä vaikkapa farkkuja. Hinta rajoittaa. Luonnonindigo on kalliimpi kuin maaöljypohjainen väriaine. Siksi me tavoittelemme rajoitettuja markkinoita, ekoluksusta”, kertoo muotitutkimuksen professori Kirsi Niinimäki Aalto-yliopistosta.

”Värjäyskokeita morsingolla on tehty yliopiston kemian koulussa. Tulokset ovat olleet rohkaisevia. Värjäys ja kankaanpainanta onnistuvat hyvin.”

Morsingolla voidaan hänen mukaansa värjätä silkkiä, pellavaa ja villaa mutta myös uusia sellupohjaisia kuituja.

Uusien ratkaisujen ohella on saatu tietoa kiinnostavista perinteistä.

”Ranskassa on käytetty värimorsinkoa puun sävytykseen esimerkiksi ikkunanpuitteissa. Väri torjuu samalla hyönteisiä, jotka karttelevat sinistä väriä”, kertoo Niinimäki.

Myös aivan uusia värintuotantomenetelmiä tutkitaan. Esimerkiksi bakteerit voivat tuottaa värejä.

”Tulevaisuudessa saattaakin olla useampia tapoja saada luonnonväriaineita. Kaikki väri ei tulekaan enää pellolla kasvaneista kasveista”, Niinimäki sanoo.

Ruokateollisuus on kiinnostunut sinisistä luonnonväreistä vähintään yhtä paljon kuin vaatevalmistajat. Elintarvikevärien valikoimaa halutaan laajentaa.

 

Tutkijat ovat tehneet sinisellä kuorrutettuja munkkeja ja sinistä jäätelöä.

Euroopan unionin ruokaväriluettelo sisältää vain kaksi siniväriä, molemmat synteettisiä. Yhdysvaltojen ruoka- ja lääkevirasto hyväksyi vuonna 2014 ruokakäyttöön yhden luonnonsinisen, spirulina-levän uutteen.

Leväsinisen ongelmana on epävakaus. Väri häviää helposti.

Brittiläisen John Innes -tutkimuslaitoksen pigmenttitutkijan Cathie Martinin tiimi on etsinyt ruokavärejä sekä kasveista että mikrobeista. Hänen ryhmänsä on erottanut väriherneestä sinistä väriä, joka on toiminut hyvin joissakin ruokatuotteissa.

Tutkijat ovat tehneet sinisellä kuorrutettuja munkkeja ja sinistä jäätelöä. Mikrobireaktorissa he ovat tuottaneet sinistä väriä vuokaleivosta varten.

Nyt he ponnistelevat saadakseen värin pysymään hyvänä viimeiseen käyttöpäivään asti.

Kommentit

Kommentit

    Ei vielä kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Ei vielä nimellä kirjoitettuja kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Näytä lisää
    Luetuimmat
    • Juuri nyt
    • Päivä
    • Viikko
    1. 1

      Piraattipuolueen Petrus Pennasen Instagram-videolle päätynyt kissa nostatti some-myrskyn, samannäköinen eläin katosi aiemmin Fleminginkadulta

    2. 2

      Ullanlinnan hulppeimmat merinäköalat myytiin lähes 25 miljoonalla eurolla

    3. 3

      Airbus otti etumatkaa Boeingiin ja julkisti pitkille lennoille tarkoitetun kapea­runkoisen lento­kone­mallin

    4. 4

      Sielun veljien yli 30 vuotta vanhasta hitistä kiertää urbaanilegenda, jota on vaikea uskoa todeksi – kysyimme Ismo Alangolta, pitääkö tarina paikkansa

      Tilaajille
    5. 5

      Linnanmäen uusi vuoristorata aukeaa huomenna, HS:n toimittaja huusi testiajossa kuin hyeena

    6. 6

      ”Neljän liikkeen sääntö” auttaa treenaamaan vatsalihaksia tehokkaasti – Personal trainer laati ohjelman, joka vaikuttaa koko keskivartaloon

      Tilaajille
    7. 7

      Nelivuotias vei nuken kaupasta Phoenixissä, poliisi osoitti vanhempia aseella

    8. 8

      Helsingin poliisi julkaisi kuvan wc-tilasta osana epäillyn salakatselu­rikoksen tutkintaa, ratkaiseva vihje tuli alle tunnissa

    9. 9

      Poliisi varoittaa: Ravintoloissa ja hotelleissa liikkuu elokuvakäyttöön tarkoitettua rahaa

    10. 10

      Nettivideosta suuttunut konstaapeli sai sakot rahan vaatimisesta ala­ikäiseltä pojalta, Helsingin poliisi pohtii konstaapelin asemaa

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Onko toivo jo mennyt? HS:n erikoisartikkeli vie Amazoniaan, missä maailman keuhkot yskivät uhkaavasti

      Tilaajille
    2. 2

      Tyhjenevä saksalais­kaupunki houkuttelee uusia asukkaita ilmaisella asumisella: Suomalainen pariskunta tarttui tarjoukseen

      Tilaajille
    3. 3

      Helsingin poliisi julkaisi kuvan wc-tilasta osana epäillyn salakatselu­rikoksen tutkintaa, ratkaiseva vihje tuli alle tunnissa

    4. 4

      Ompelivatko Isis-naiset pommiliivejä vai ovatko he itse uhreja? Tutkijat ja leirille jumiin jääneiden naisten omaiset vastaavat

    5. 5

      Sielun veljien yli 30 vuotta vanhasta hitistä kiertää urbaanilegenda, jota on vaikea uskoa todeksi – kysyimme Ismo Alangolta, pitääkö tarina paikkansa

      Tilaajille
    6. 6

      Näin Tšernobylin radioaktiivinen laskeuma näkyy nykyään Suomessa – joillakin alueilla mittauksia tehdään edelleen

      Tilaajille
    7. 7

      Sunnuntain sähkökatko jätti 48 miljoonaa ihmistä sähköttä Argentiinassa ja Uruguayssa, vian syy on yhä epäselvä

    8. 8

      ”Tässä ovat hommat loppumassa”, sanoi entinen työministeri Jari Lindström te-toimiston virkailijalle ja ilmoittautui työttömäksi

      Tilaajille
    9. 9

      ”Neljän liikkeen sääntö” auttaa treenaamaan vatsalihaksia tehokkaasti – Personal trainer laati ohjelman, joka vaikuttaa koko keskivartaloon

      Tilaajille
    10. 10

      Moni edustaa työpaikkaansa somessa innokkaasti, koska vaihtoehto pelottaa

      Tilaajille
    11. Näytä lisää
    1. 1

      Omakotitalo rakennettiin keskelle jalkakäytävää Oulunkylässä

    2. 2

      Mummotunnelissa pariudutaan perinteisellä tyylillä

      Tilaajille
    3. 3

      1950-luvulla keksittiin poltto­moottori, joka olisi voinut leikata suuren osan autojen päästöistä, mutta sitä ei koskaan otettu laajasti käyttöön

      Tilaajille
    4. 4

      Psykologi Pertti Hakkarainen on kohdannut satoja raiskaajia ja sanoo, että monilla on heistä väärä käsitys – Siksi uhri ei voi tunnistaa tekijää etukäteen

      Tilaajille
    5. 5

      Nike sijoitti urheilumuoti­kauppaansa realistisen näköisen nais­malli­nuken, ja vihan, ilkeilyn ja kommentoinnin määrä kasvoi käsittämättömäksi

    6. 6

      JVG:n jättihitti näkyy yhä somepäivityksissä, vaikka sen sanoitus on vuosien ajan ymmärretty väärin – VilleGalle paljastaa salaisuuden Häissä-kappaleen menestyksen taustalta

      Tilaajille
    7. 7

      Ennennäkemätön romahdus yhdessä Suomen parhaista lukioista: 35 opiskelupaikkaa täyttämättä, sisään jopa 7,0:n keskiarvolla

    8. 8

      Onko toivo jo mennyt? HS:n erikoisartikkeli vie Amazoniaan, missä maailman keuhkot yskivät uhkaavasti

      Tilaajille
    9. 9

      MTV:n entinen päällikkö joutuu käräjille epäiltynä seksikumppaneiden salakuvaamisesta

    10. 10

      Suomi laittaa tupakoitsijat ahtaalle: Kymmenen euron aski ja interventioita lääkäri­käynnillä

      Tilaajille
    11. Näytä lisää